Dirigido a la distribución de energía, Menlo Micro presenta el interruptor MEMS de "mayor potencia"

A medida que la electrificación de todas las cosas avanza hacia mercados de rápido crecimiento como los cargadores de vehículos eléctricos, la electrónica de paneles solares y la automatización industrial, las viejas formas de distribución de energía no son suficientes. Alimentando esa necesidad, hoy Menlo Micro ha lanzado lo que afirma ser el primer interruptor de alimentación MEMS (sistema microelectromecánico) de la industria, capaz de manejar 10 A en un paquete de montaje en superficie en miniatura de 5 mm x 5 mm.

Al ofrecer una resistencia de contacto extremadamente baja de 10 mΩ, la compañía afirma que el MM9200 es el conmutador MEMS con menor pérdida y mayor potencia del mundo.

En este artículo, describimos el problema que resuelve el conmutador MEMS MM9200 para los ingenieros, examinamos los detalles del dispositivo y compartimos las perspectivas de nuestra entrevista con Chris Giovanniello, cofundador y vicepresidente senior de marketing de Menlo Micro.

Incluso en el mundo actual de tecnología electrónica avanzada, Giovanniello señala que al menos el 80 % de la distribución de energía actual todavía se realiza con relés mecánicos anticuados, una tecnología que no ha cambiado mucho en más de 100 años.

"Esos son muy buenos desde una perspectiva eléctrica porque tienes ese contacto de metal a metal", dice Giovanniello, "pero los factores de forma que tienes con los relés mecánicos son grandes, y la vida útil que tienen es un problema porque pueden solo funcionan miles de veces antes de que se desgasten y tengan que ser reemplazados". Esa situación es inaceptable para las tendencias actuales con la futura electrificación del mundo donde desea administrar cargas de energía constantemente.

"Quieres poder encender y apagar cosas. Quieres poder monitorear lo que pasa a través de ellas y tener ese control en la carga. Y no puedes hacer todo eso con una tecnología de relé mecánico que se inventó en el 1890".

Mientras tanto, ha habido un impulso para reemplazar esos relés mecánicos con relés de estado sólido basados ​​en semiconductores, pero tienen sus propias limitaciones. El problema de usar semiconductores es que, por definición, son "conductores", dice Giovanniello. "Cuando los usas para estas aplicaciones, disipas mucho calor".

Con todo eso en mente, Giovanniello dice que, con el MM9200, Menlo Micro está tratando de resolver el desafío de combinar funciones avanzadas, miniaturización y confiabilidad para la distribución y los controles de energía, pero sin pagar la penalización de perder eficiencia. Los relés mecánicos tienen que utilizar métodos de gestión térmica voluminosos, como disipadores de calor. Por el contrario, el enfoque de Menlo Micro es no generar calor en primer lugar.

El MM9200 se basa en la tecnología Ideal Switch de Menlo Micro. A principios de este año, la empresa presentó el MM5140, un dispositivo que utiliza la tecnología Ideal Switch para la conmutación de RF. Según la compañía, el diseño escalable y la tecnología de proceso de Ideal Switch brindan una resistencia mecánica extrema, típicamente en miles de millones de ciclos de conmutación. Eso es una vida útil mil veces mejor que los relés electromecánicos tradicionales, dice la compañía.

Giovanniello dice que esta confiabilidad, combinada con su capacidad sin arco, ayuda a reducir los costos de mantenimiento y reemplazo no planificados. El dispositivo tiene una velocidad de actuación de 10 µs, que es más de 1000 veces más rápida que sus alternativas electromecánicas. Una animación en el sitio de la compañía muestra cómo funciona la tecnología "Ideal Switch for Power".

Según Giovanniello, el MM9200 abre nuevos caminos porque integra más de 400 interruptores individuales para admitir kilovatios de potencia en un pequeño paquete de montaje en superficie. Al igual que los otros productos Ideal Switch de la empresa, el MM9200 utiliza contactos de metal a metal. Estos reducen las pérdidas y la disipación de energía en más del 90% en comparación con los dispositivos de estado sólido, dice Giovanniello. Hay más información disponible en la hoja de datos del MM9200.

Las características clave del MM9200 incluyen:

El MM9200 también es una alternativa a los interruptores MOSFET. A diferencia de los MOSFET, el MM9200 admite corriente bidireccional entre contactos al igual que los relés electromecánicos. La compañía dice que las puertas duales internas se controlan a través del pin común "GATE" y requiere un voltaje de polarización de puerta en relación con el pin "PUNTO MEDIO" para encender el interruptor. Los ingenieros pueden usar varios dispositivos MM9200 conectados en serie para aumentar el voltaje o en paralelo para aumentar la clasificación de corriente.

Las aplicaciones para las que un producto como el MM9200 son vitales solo suceden en algunos de los mercados emergentes de mayor crecimiento. Los sistemas como las estaciones de carga de vehículos eléctricos, los sistemas de redes eléctricas inteligentes, los inversores de energía solar y más, necesitan una distribución de energía de alto voltaje y alta corriente. Quizás el MM9200 pueda proporcionar una solución para tales diseños de sistemas, en un factor de forma confiable y de larga duración.

El CTO de Menlo Micro, Chris Keimel, fue nuestro invitado de podcast de Moore's Lobby a principios de este año.